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箱体刚度设计优化:如何提升结构强度?

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:图4.39凸台的投影关系图4.40设置肋板提高局部刚度合理设计肋板在箱体的受载集中处设置肋板,可明显提高局部刚度。例如在轴承座孔与箱底接合面处设置加强肋,就可减小侧壁的弯曲变形。对于伸向箱体内部的轴承座孔,可设置内肋。采用钢板焊接箱体代替铸铁箱体,不但不用木模,简化了毛坯制造,而且由于钢的弹性模量E较铸铁大一倍左右,因而可以得到重量较轻而刚性更好的箱体。但焊接时有热变形产生,需经退火及时效处理。

箱体刚度设计优化:如何提升结构强度?

顺序阀是利用液压系统中的压力变化来控制油路的通断,从而实现多个液压执行元件按预定的顺序动作。顺序阀按其结构可分为直动式和先导式;按控制液压油来源又有内控式和外控式。

(1)顺序阀的结构和工作原理

如图6.18(a)为直动式顺序阀。外控口K 用螺塞堵住,外泄油口L 通油箱。压力油从进油口P1(两个)通入,经阀体上的孔道a 和端盖上的阻尼孔b 流到控制活塞底部。当其推力能克服阀芯上调压弹簧的阻力时,阀芯上升,使进、出油口P1 和P2 连通。经阀芯与阀体间的缝隙进入弹簧腔的泄漏油从外泄口L 泄入油箱。此种油口连通情况称为内控外泄顺序阀,其符号如图6.18(b)所示。如果将图6.18(a)中的端盖旋转90°或180°,切断进油流往控制活塞下腔的通路,并去除外控口的螺塞,引入控制压力油,便称为外控外泄式顺序阀,如图6.18(c)所示。若将阀盖旋转90°,可使弹簧腔与出口P2 相连(图中未剖出),并将外泄口L 堵塞,便成为外控内泄式顺序阀,如图6.18(d)所示。外控内泄式顺序阀常用于使泵卸荷,故称卸荷阀。

(2)顺序阀的应用

1)顺序动作回路

如图6.19 所示为机床夹具上用顺序阀实现工件先定位后夹紧的顺序动作回路。当换向阀右位工作时,压力油首先进入定位缸下腔,完成定位动作后,系统压力升高,达到顺序阀调定压力时,顺序阀打开,压力油经顺序阀进入夹紧缸下腔,实现液压夹紧。当换向阀左位工作时,压力油同时进入定位缸和夹紧缸上腔,拔出定位销,松开工件,夹紧缸通过单向阀回油。

图4.39 凸台的投影关系

图4.40 设置肋板提高局部刚度

(2)合理设计肋板(www.xing528.com)

在箱体的受载集中处设置肋板,可明显提高局部刚度。例如在轴承座孔与箱底接合面处设置加强肋,就可减小侧壁的弯曲变形。加强肋的布置应尽量使它受压应力,以起支承作用,如图4.40所示。对于伸向箱体内部的轴承座孔,可设置内肋。内肋较外肋可更好地提高局部刚度。

(3)合理选择材料及毛坯制造方法

箱体常用灰铸铁(HT150或HT200)制成。铸铁易切削,抗压性能好,并具有一定的吸振性,但其弹性模量E较小,刚性较差,故在重型减速器中常用铸钢(ZG200-400或ZG230-450)箱体。铸造箱体多用在成批大量生产中。

采用钢板焊接箱体代替铸铁箱体,不但不用木模,简化了毛坯制造,而且由于钢的弹性模量E较铸铁大一倍左右,因而可以得到重量较轻而刚性更好的箱体。焊接箱体的壁厚常取为铸铁箱体的0.8倍,其他相应部分尺寸也适当减少,故焊接箱体比铸造箱体常轻1/4~1/2。但焊接时有热变形产生,需经退火及时效处理。焊接箱体多用在单件和小批量生产中,焊接箱体结构如图4.41所示。

图6.18 直动式顺序阀及符号

1—调节螺钉;2—弹簧;3—阀盖;4—阀体;5—阀芯;6—控制活塞;7—端盖

图4.41 焊接箱体的结构

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